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Defendiendo al Heliocentrismo. (La Revolución Copernicana Parte III)

Con esta entrada concluimos una trilogía que comenzó con El problema de los planetas y continuó en “De revolutionibus orbium coelestium“ Copérnico.

El heliocentrismo tuvo que vencer a muchos “enemigos”, astrónomos Ptoloméicos que tenían que defender una postura que había sido mantenida por siglos. Pero, como les prometimos en la entrada anterior, aquí conoceremos a su club de fans.

Así, acompañemos esta idea de heliocentrismo, mientras pelea por consagrarse como modelo del sistema solar. Comencemos con un detractor, que no tenía idea cuánto ayudaría a resolver el problema de los planetas, su nombre es: Tycho Brahe.

Tycho Brahe

A pesar de que no aportó ningún nuevo concepto astronómico, Brahe fue el responsable de los cambios de enorme importancia en las técnicas de observación astronómica y en los niveles de precisión que cabía exigir a los datos astronómicos: diseñó y construyó un gran número de nuevos instrumentos, creo un conjunto de nuevas técnicas para obtener observaciones regulares de los planetas en su curso a través de los cielos, modificando la práctica tradicional de observarlos sólo cuando estaban situados en configuraciones favorables. Además de su impresionante exactitud, están la fiabilidad y alcance de todo el conjunto de datos que acumuló. Así pues, la contribución de Brahe al problema de los planetas son: Datos exactos, numerosos y puestos al día. Brahe no sabía que todos estos valiosos datos, en las manos de J. Kepler. ayudarían a establecer un sistema del que él renegaba.

Kepler

En esta revolución, mi personaje más querido (un día le dedicaré una entrada completa sobre su vida). Kepler fue copernicano toda su vida, Kepler era consciente, de que el libro de Copérnico tenía roces con lo arcaico, así que resolvió eliminarlos transformando el sistema de Copérnico en una técnica extremadamente simple y precisa para calcular las posiciones de los planetas. Tenía todo para hacerlo: inteligencia, una desbordada imaginación y… los datos de Tycho Brahe.

¿Qué hizo? Pues bien, desde Ptolomeo, Marte era un problema, ya que es un planeta cuya excentricidad y proximidad a la tierra eran responsables de “irregularidades”, nuestro valiente Kepler emprendió entonces el ataque al problema y después de una larga serie de infructuosos ensayos (detallados en sus libros). Kepler se convenció de que ningún sistema fundamentado en una composición de círculos podría resolver el problema. La clave debía estar, según él, en alguna otra figura geométrica. Probó con diversos tipos de óvalos hasta que… se dio cuenta de que los planetas se desplazaban con velocidad variable, sobre órbitas elípticas. Resultados expuestos en su “Astronomía nova”, publicada en 1609.

Por fin había sido resuelto el problema de los planetas, y lo había sido en el marco de un universo copernicano.

Kepler nos obsequia, entre su obra, dos leyes que constituyen la solución final de Kepler:

  1. Los planetas se desplazan a lo largo de elipses, uno de cuyos focos está ocupado por el sol. (primera ley).
  2. La segunda ley se deriva inmediatamente de la primera y completa la descripción contenida en ésta: la velocidad orbital de cada planeta varía de tal forma, que una línea que una el sol con el planeta en cuestión barre áreas iguales, sobre la elipse, en tiempos iguales.

Veamos algo más, porque diez años después en su “Harmonices mundi”,Kepler nos proporciona una tercera ley, que establece una relación entre las velocidades de planetass situados en órbitas diferentes. Esta ley afirma que , si T1 y T2 son los respectivos períodos que tardan dos planetas en completar sus correspondientes revoluciones y R1 y R2 las distancias medias de tales planetas al sol, la razón de los cuadrados de los períodos orbitales es igual a la razón de los cubos de las distancias medias al sol, una ley fascinante pues pone de manifiesto una regularidad en el sistema planetario jamás percibida hasta entonces. Kepler, era un matemático neoplatónico, convencido de que la tarea del científico es descubrir las regularidades matemáticas simples que se esconden en todas y cada una de las partes de la naturaleza.

Galileo.

En 1609, Galileo Galilei, escrutaba por primera vez los cielos a través de un telescopio, aportando a la astronomía los primeros datos cualitativos nuevos desde los recopilados en las antigüedad. La obra astronómica de Galileo contribuyó esencialmente a una operación de limpieza general cuando la victoria final ya aparecía claramente sobre el horizonte.

Galileo se enteró de que pulidores de lentes holandeses habían combinado dos lentes, de tal forma que al observar a través de estas, aumentaban de tamaño objetos alejados; entonces decidió hacer eso también, ensayó por su propia cuenta diversas combinaciones y no tardó en construir un telescopio, lo relevante fue lo que a continuación hizo: dirigió su telescopio al cielo.

Galileo ya era copernicano desde años atrás, cuando tuvo conocimiento del telescopio se esforzó por hacer de cada nuevo descubrimiento un argumento en favor de las tesis de Copernico.

Revelaciones del telescopio:

  • Sobre la luna, se descubrió que su superficie estaba cubierta por cavidades y cráteres, valles y montañas.
  • Cuando Galileo observó Júpiter con el telescopio, descubrió en el cielo cuatro pequeños puntos luminosos muy próximos a dicho planeta: las cuatro lunas principales de Júpiter. Con esto se tuvo la sensación de que existían nuevos mundos, tanto “en los planetas” como “en el firmamento”
  • Venus se mueve centrado en el sol.

Además, el telescopio fue un arma de extraordinaria eficacia en la batalla desencadenada entre ptolomeicos y copernicanos: era un instrumento de propaganda.

La fuerza del sistema de Ptolomeo residía los conservadores. Sus partidarios no querían verse obligados a someterse a un nuevo aprendizaje. Casi era tan fácil llevar a cabo una transición total a las filas de copernicanismo como adaptarse a la versión que requería el sistema de ptolomeo. La función en que el telescopio se probó único fue la de proporcionar una documentación no matemática y generalmente accesible desde el punto de vista copernicano. El observador aficionado se convirtió en un personaje popular, en aquél siglo y con él hizo su aparición un nuevo género literario. Los orígenes de la divulgación científica como de la ciencia-ficción se remontan al siglo XVII. Ahí reside la verdadera importancia de la obra astronómica de Galileo: su popularización de la astronomía copernicana.

El declive de la astronomía ptolomaica, que ocurre alrededor de 1650, un buen número de astrónomos europeos de primera fila centraron sus esfuerzos para evitarlo, Pero no pudieron, no pudieron con el poderoso sistema matemático de Kepler, ni con las observaciones acumuladas por Galileo.

Pero ¡Los viejos esquemas conceptuales no mueren jamás! Lo que si hacen es marchitarse. Así mediados del siglo XVII es difícil encontrar un gran astrónomo que no sea Copernicano; a finales del mismo siglo es imposible. El triunfo del copernicanismo, gracias a estos grandes personajes, fue un proceso gradual pero inevitable.

La Revolución Copernicada parte I

La Revolución Copernicada parte II

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El problema de los planetas (La revolución copernicana Parte I)

Por muchos siglos se creyó que era la tierra, y no el sol, el centro del sistema solar, en los artículos que publicaré iremos acompañando el paso del geocentrismo al heliocentrismo. Comenzaremos en el siglo II a. C. dos astrónomos y matemáticos griegos, Apolonio e Hiparco se encargaron de estudiar un nuevo mecanismo matemático propuesto para dar explicación a los movimientos de los planetas. Este mecanismo se compone de un pequeño círculo, el epiciclo, que gira con movimiento uniforme alrededor de un punto situado sobre la circunferencia de un segundo círculo en rotación, el deferente. El planeta está situado sobre el epiciclo y el centro del deferente coincide con el centro de la tierra (acentuando que se trata de un sistema geocéntrico).

Diecisiete son los siglos que separan a Hiparco de Copérnico (que fue quien propuso la teoría heliocéntrica), y durante ese tiempo todos los astrónomos, usando toda su creatividad, buscaron un nuevo esquema al sistema de un epiciclo-deferente, para modelar los movimientos observados de los planetas.

Fue hacia el año 150 de nuestra era que apareció Ptolomeo y podemos corroborar la importancia de su trabajo en el hecho de que actualmente usamos la expresión “astronomía Ptolomeica” al hacer referencia a un enfoque tradicional del problema de los planetas.

Una de las aplicaciones más importante de las principales modificaciones durante la antigüedad y la edad media, está enfocada en la resolución de los movimientos complejos de los planetas, la otra aplicación en los desacuerdos que había entre la teoría y la observación.

Para lograr esto se definieron dos cosas: “Epiciclos mayores” empleados para explicar las grandes irregularidades (todas las versiones del sistema Ptolomaico, se veían obligadas a emplear cinco epiciclos mayores, que era el número de planetas que presenban “irregularidades”).

Y, para eliminar esos pequeños desacuerdos cuantitativos entre la teoría y la observación había:

-Epiciclos menores, círculos complementarios para cada planeta.

-La excéntrica, que es un único deferente cuyo centro se halla desplazado respecto al centro de la tierra.

-El ecuante, un punto cerca del centro de la órbita del planeta en el cual, si uno se paraba allí y miraba, el centro del epiciclo del planeta parecería que se moviera a la misma velocidad (Esto para conservar un movimiento circular uniforme)

Aun con todo esto, ni el sistema de Ptolomeo, ni sus versiones posteriores conseguían reconciliar teoría y observaciones. Este fracaso, junto al aumento en complejidad que se habían hecho en las nuevas versiones fue lo que condujo finalmente a la revolución Copernicana. ¡Pero ésta tardó en llegar 18 siglos! ¿Por qué? Bueno… porque los astrónomos tenían que lidiar no sólo con las observaciones obtenidas con instrumentos imprecisos, sino también por varios prejuicios como que era la tierra, y no el sol, el centro del sistema solar; así como que las órbitas de los planetas eran circulares y su movimiento se daba a una misma velocidad.

Como veremos, en un próximo artículo, para Copérnico, añadir más y más círculos a un sistema no era más que “Remendar y extender el sistema de Ptolomeo” para adecuarlo a las observaciones y por lo tanto esto era un claro indicio de que se requería un enfoque totalmente nuevo.

La Revolución Copernicada parte II

La Revolución Copernicada parte III

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